Vývojová dokumentácia interakcií rastlín lucerny (Medicago sativa L.) s prospešnými mikróbmi

Michal BENKOVSKÝ

Bakalářská práce

Developmental documentation of alfalfa (Medicago sativa L.) interactions with beneficial microbes

Anotace:

Medicago sativa L. ssp. je jednou z najdôležitejších a najrozšírenejších bôbovitých krmovín hospodárskych zvierat na svete. Jej výnimočnou vlastnosťou je schopnosť interagovať so symbiotickými baktériami, tvoriť koreňové hľúzky a asimilovať atmosférický dusík. Vďaka tejto vlastnosti obohacuje pôdy o dusíkaté látky, ktoré sú dostupné pre následne rastliny. Lucerna siata je týmto spôsobom schopná eliminovať a nahradiť extenzívne využívanie chemicky pripravovaných dusíkatých hnojív. Využitím transgénnej línie Medicago sativa s expresiou GFP-FABD2 je možné sledovať aktínový cytoskelet v procese symbiózy. Cieľom tejto bakalárskej práce bola regenerácia a kultiváciu transgénnych rastlín Medicago sativa v kontrolných podmienkach procesom somatickej embryogenézy a na následné určenie fenotypu získaných rastlín. Vyhodnotili sa merania dĺžok koreňových systémov transgénnych a kontrolných rastlín Medicago sativa. Výsledky ukázali, že rastliny transgénnej línie GFP-FABD2 majú mierne dlhšie koreňové systémy. Ďalej boli tieto rastliny kokultivované s baktériami Sinorhizobium meliloti a sledovali sa symbiotické interakcie týchto rastlín so zameraním na efektivitu procesu tvorby koreňových hľúzok. Výsledky ukázali, že tvorba koreňových hľúzok u transgénnej línie GFP-FABD2 bola približne dvojnásobne vyššia než u kontrolných rastlín RSY.

Abstract:

Medicago sativa L. ssp. is one of the most important and widespread forage legumes of livestock in the world. Its unique feature is the ability to interact with symbiotic bacteria, form root nodules and assimilate atmospheric nitrogen. Thanks to this property, it enriches the soil with nitrogenous substances, which are available for subsequent plants. In this way, alfalfa is able to eliminate and replace the extensive use of chemically prepared nitrogen fertilizers. Using a transgenic line Medicago sativa expressing GFP-FABD2, it is possible to monitor the actin cytoskeleton in the process of symbiosis. The aim of this bachelor thesis was the regeneration and cultivation of transgenic Medicago sativa plants under control conditions by the process of somatic embryogenesis and the subsequent determination of the phenotype of obtained plants. Measurements of the lengths of the root systems of transgenic and control Medicago sativa plants were evaluated. The results showed that plants of the transgenic line GFP-FABD2 have slightly longer root systems. Furthermore, these plants were co-cultivated with Sinorhizobium meliloti and the symbiotic interactions of these plants were monitored with a focus on the efficiency of the root nodule formation process. The results showed that the formation of root nodules in the transgenic line GFP-FABD2 was approximately twice as higher as in the control RSY plants.

Klíčová slova

Medicago sativa, Sinorhizobium meliloti, GFP-FABD2, somatická embryogenéza, symbiotické interakcie, koreňový systém

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Mgr. Miroslav Ovečka, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biotechnologie a genové inženýrství